电力拖动课程设计报告

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电力拖动课程设计小结

电力拖动课程设计小结

电力拖动课程设计小结一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握电力拖动的基本原理和运行规律,学会分析电动机的启动、制动和调速等基本电力拖动系统,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。

知识目标:1. 了解电力拖动系统的组成及工作原理;2. 掌握电动机的启动、制动和调速方法;3. 熟悉电力拖动系统的运行规律和性能指标。

技能目标:1. 能够分析电动机的启动、制动和调速过程;2. 能够运用所学知识对电力拖动系统进行设计、调试和维护。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动技术的兴趣和好奇心;2. 使学生认识到电力拖动技术在现代工业中的重要性;3. 培养学生严谨治学、勇于探索的科学态度。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括电力拖动系统的组成、电动机的启动、制动和调速方法,以及电力拖动系统的运行规律和性能指标。

1.电力拖动系统的组成:电动机、控制电路、传动装置、负载等。

2.电动机的启动方法:直接启动、降压启动、变频启动等。

3.电动机的制动方法:能耗制动、反接制动、再生制动等。

4.电动机的调速方法:变压调速、变频调速、串电阻调速等。

5.电力拖动系统的运行规律和性能指标:启动特性、制动特性、调速特性等。

三、教学方法本节课采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。

1.讲授法:主要用于阐述电力拖动系统的原理、电动机的启动、制动和调速方法等理论知识。

2.讨论法:学生针对电力拖动系统的运行规律和性能指标进行讨论,提高学生的思考和分析能力。

3.案例分析法:分析实际工程中的电力拖动系统案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题。

4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,验证电力拖动系统的原理和性能。

四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。

1.教材:电力拖动技术教材,用于引导学生学习基本理论知识。

2.参考书:相关电力拖动技术的专业书籍,为学生提供丰富的学习资源。

3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,形象生动地展示电力拖动系统的原理和运行过程。

电力拖动与自动控制课程设计

电力拖动与自动控制课程设计

题目: 单闭环不可逆直流调速系统设计1 技术指标电动机参数: PN=3KW, nN=1500rpm, UN=220V,IN=17.5A,Ra=1.25 。

主回路总电阻R=2.5, 电磁时间常数Tl=0.017s, 机电时间常数Tm=0.075s。

三相桥式整流电路, Ks=40。

测速反馈系数=0.07。

调速指标: D=30, S=10%。

2 设计规定(1)闭环系统稳定(2)在给定和扰动信号作用下, 稳态误差为零。

3 设计任务(1)绘制原系统旳动态构造图;(2)调整器设计;(3)绘制校正后系统旳动态构造图;(4)撰写、打印设计阐明书。

4 设计阐明书设计阐明书严格按**大学毕业设计格式书写,所有打印.此外,设计阐明书应包括如下内容:(1)中文摘要(2)英文摘要目录第一章中文摘要 ············································································错误!未定义书签。

第二章英文摘要 ············································································错误!未定义书签。

电拖课程设计总结

电拖课程设计总结

电拖课程设计总结一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电动机的基本原理和特性,了解电动机的运行维护和故障处理方法,培养学生具备电机安装、调试和维修的基本技能。

具体分为以下三个维度:1.知识目标:学生能够描述电动机的工作原理、结构特点和分类,理解电动机的运行特性及参数,掌握电动机的安装、调试和维护方法。

2.技能目标:学生能够运用所学知识对电动机进行选型、安装、调试和维护,具备处理电动机常见故障的能力。

3.情感态度价值观目标:学生养成认真负责、安全意识强的职业态度,培养团队协作和沟通交流能力,树立节能环保意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.电动机的基本原理和结构:介绍电动机的工作原理、各种类型及结构特点。

2.电动机的运行特性:讲解电动机的启动、制动、调速等方面的性能参数。

3.电动机的安装与维护:教授电动机的安装步骤、调试方法及维护注意事项。

4.电动机故障处理:分析电动机常见故障原因,传授故障处理技巧。

5.电动机的运行与管理:讨论电动机的运行优化、节能减排及管理策略。

三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解电动机的基本原理、结构和运行特性,使学生掌握相关理论知识。

2.案例分析法:分析电动机实际运行中的故障案例,培养学生解决实际问题的能力。

3.实验法:学生进行电动机安装、调试和维护的实验操作,提高学生的动手能力。

4.讨论法:学生就电动机运行管理、节能减排等方面展开讨论,培养学生的创新意识和团队协作能力。

四、教学资源为实现教学目标,本课程需准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的电动机教材,为学生提供系统的理论知识。

2.参考书:提供电动机相关领域的参考书籍,丰富学生的知识视野。

3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性和直观性。

4.实验设备:准备电动机实验设备,为学生提供实践操作的机会。

5.网络资源:利用网络资源,为学生提供更多学习资料和信息。

《电力拖动自动控制系统》课程设计报告

《电力拖动自动控制系统》课程设计报告

《电力拖动自动控制系统》课程设计报告(1)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊目录一﹑前言 (2)1. 1设计目的 (2)1. 2设计内容 (2)二﹑伺服系统的基本组成原理及电路设 (2)1.伺服系统基本原理及系统框图 (2)三﹑调试后的图 (8)四﹑设计心得与体会 (13)五﹑参考文献 (14)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊《电力拖动自动控制系统》课程设计报告一、前言1.1设计目的和要求1.使学生进一步掌握电力拖动自动控制系统的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力;2.使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力;3.熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

1.2设计内容1、分析和设计具有三环结构的伺服系统,用绘图软件(matlab)画原理图还有波形图;2、分析并理解具有三环结构的伺服系统原理。

二﹑伺服系统的基本组成原理及电路设计2.1伺服系统基本原理及系统框图伺服系统三环的PID控制原理以转台伺服系统为例,其控制结构如图2-1所示,其中r为框架参考角位置输入信号, 为输出角位置信号.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊图2-1 转台伺服系统框图伺服系统执行机构为典型的直流电动驱动机构,电机输出轴直接与负载-转动轴相连,为使系统具有较好的速度和加速度性能,引入测速机信号作为系统的速度反馈,直接构成模拟式速度回路.由高精度圆感应同步器与数字变换装置构成数字式角位置伺服回路.转台伺服系统单框的位置环,速度环和电流环框图如图2-2,图2-3和图2-4所示.图2-2 伺服系统位置环框图┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊图2-3 伺服系统速度环框图图2-4 伺服系统电流框图图中符号含义如下:r为位置指令;θ为转台转角;u K为PWM功率放大倍数;d K为速度环放大倍数;v K为速度环反馈系数;i K为电流反馈系数;L为电枢电感;R为电枢电阻;m K为电机力矩系数;e C为电机反电动势系数;J为等效到转轴上的转动惯量;b为粘性阻尼系数,其中J=m J+L J,b=m b+L b,m J和L J分别为电机和负载的转动惯量,m b和L b分别为电机和负载的粘性阻尼系数;f T为扰动力矩,包括摩擦力矩和耦合力矩。

电力拖动设计与仿真报告

电力拖动设计与仿真报告

电力拖动设计与仿真报告1. 引言电力拖动是一种利用电车辆近零排放的动力系统,实现汽车的运动和驱动的技术。

电力拖动可以大大减少对环境的污染,并提高能源利用率。

本报告将介绍电力拖动的设计与仿真,以及对比分析不同设计参数对系统性能的影响。

2. 设计概述电力拖动的系统由电机、电池、控制器等组成。

电机通过控制器控制电池的输出电流,从而驱动汽车运动。

设计的目标是实现高效率的能量转换和卓越的性能。

3. 电机选择和建模在本次设计中,我们选择了无刷直流电机。

针对设计要求,我们建立了电动机的数学模型,包括电动机的转矩方程、速度方程和电流方程。

通过模拟电机在不同负载下的性能,我们可以进一步优化电机设计参数。

4. 电池容量选择和优化电池的容量直接影响电车的续航里程。

我们根据电动机的模型和预设的运动路线,计算了不同电池容量下的续航里程。

通过综合考虑续航里程和整车重量的关系,我们选取了最佳的电池容量,并进一步优化了电池的充放电策略。

5. 控制器设计与仿真控制器是电力拖动系统的核心,负责实时监测车辆状态,并根据需求控制电池的输出电流。

我们采用了PID控制算法来实现速度调节和位置控制。

通过仿真,我们可以评估不同控制参数对系统响应时间、稳定性等性能指标的影响。

6. 仿真结果与分析基于以上设计与建模,我们进行了电力拖动系统的仿真,并分析了不同设计参数对系统性能的影响。

通过仿真结果,我们发现优化的电池容量能够显著提升续航里程,而适当调整控制器参数可以提高系统的稳定性和响应速度。

此外,我们还发现高效的电机设计能够减少能量损失,从而提高系统效率。

7. 结论本报告介绍了电力拖动系统的设计与仿真。

通过建立电动机模型、优化电池容量选择和设计控制器,我们能够对电力拖动系统的性能进行预测和优化。

通过仿真分析,我们可以明确不同设计参数对系统性能的影响,为实际系统的设计和开发提供指导。

电力拖动系统的应用具有重要的意义,能够推动汽车行业向环保和高效能源的发展方向迈进。

电力与拖动课程设计

电力与拖动课程设计

电力与拖动课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电力拖动的概念,掌握电力拖动系统的基本构成和原理。

2. 学生能够描述常见电动机的类型、结构及其工作原理,并了解其在电力拖动中的应用。

3. 学生能够解释并计算电力拖动系统中的基本电路参数,如电压、电流、功率及效率。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析和解决简单的电力拖动系统问题。

2. 学生通过实验和模拟操作,掌握基本的电力拖动设备调试与故障排除方法。

3. 学生能够设计并搭建简单的电力拖动控制电路,展示其功能和操作过程。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习电力拖动知识,培养对电工电子工程领域的兴趣,增强探索精神和实践意识。

2. 学生在学习过程中,能够认识到电力拖动技术在工业生产和日常生活中的重要性,增强社会责任感和节能减排意识。

3. 学生通过小组合作完成项目任务,培养团队协作能力和沟通技巧,形成积极向上的学习氛围。

课程性质:本课程为专业技术实践课程,强调理论与实践相结合,注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。

学生特点:学生为高中二年级工科倾向学生,具备一定的物理和数学基础,对工程技术感兴趣,动手能力强。

教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践的平衡,充分调动学生的积极性,引导学生在实践中学习,在学习中探索。

教学过程中,注重培养学生的创新能力,通过项目式学习,让学生在实际操作中达成课程目标,并能够进行有效的自我评估与反思。

二、教学内容1. 电力拖动基本概念与系统构成- 介绍电力拖动的定义及作用。

- 概述电力拖动系统的基本组成部分。

2. 电动机的类型与工作原理- 讲解交流异步电动机、直流电动机的结构与工作原理。

- 分析不同类型电动机的优缺点及适用场景。

3. 电力拖动系统基本电路参数计算- 电压、电流、功率及效率的计算方法。

- 结合实例进行计算分析。

4. 电力拖动控制电路设计- 常见控制电路元件的原理与应用。

- 设计简单的电力拖动控制电路。

电力拖动课程设计报告

电力拖动课程设计报告

电力拖动课程设计报告一、电力拖动课程教学现状电力拖动课程是中等职业学校电工电子专业的一门专业课,它的应用性和实践性要求都很高。

由于新知识的不断积累增加、课时的相对减削,以前的教学方法不太适用现在的素养教育的要求。

以前的教学方式存在的主要弊端有:第一理论学习内容乏味,难以激发同学的学习热忱。

同学对理论知识只是死记硬背,很难达到活学活用的要求,难以提高同学的学习积极性;第二,同学做理论习题不能达到提高专业水平的目的。

同学做作业没有实践操作的机会,缺乏实际感受,很难提高思维和实践创新技能;第三,实习教学落伍,使理论与实践的脱节。

传统教学方法是理论教学和实习教学要独立自主进行,同学理论学习不全面,到实习时不能很好利用理论知识,也就不可能用理论来帮助实习训练。

二、对口单招电力拖动课程教学方法讨论1.在课堂教学中,加强与同学的互动实施教学目标是课堂教学的关键。

需要做到以下几方面:第一,确立上课要点。

上课时,老师将所授课教学要点,采用适当方式传达给同学,使同学带着明确的学习任务有目的地听课;第二,引导同学达标。

这是教学目标实施的关键。

首先要能完整地将教学目标详细化、情境化。

然后对教学重点知识点,老师精讲,安排同学多练,并引导同学质疑,加强反馈信息技能。

2.通过实践操作,提高同学的理解技能教学活动中的做也要适当利用争论、练习等方法。

只是要把这些方法结合到实践上来,要求教和学要与实践相辅相成,要与实际生活有联系。

在详细措施上,我们鼓舞激发同学的爱好,主见同学多提问题,着重教学中的争论,让同学积极学习,多给同学自己动手的机会。

同学一般具有猎奇心理,奇怪的东西、生活中常涌现的自己又不能理解的.问题,经过老师适当引导后,往往会引发其剧烈求知欲,这就要求老师挖掘教学内容的创新点、查找相关课题的例题,使之有新鲜感。

三、对口单招电力拖动课程的复习要点首先为同学做好心理调整,重视教学的生动性。

非智力因素对同学电力拖动课程的学习以及考试影响特别大,故需老师极其重视同学的心理调整。

电力拖动课程设计word

电力拖动课程设计word

电力拖动课程设计word一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电力拖动的定义、分类及工作原理,了解其在工业生产中的应用。

2. 使学生了解电力拖动系统中常用的电动机类型及其特性,能分析不同电动机适用场合。

3. 让学生掌握电力拖动控制电路的基本原理和设计方法,能分析常见故障及排除方法。

技能目标:1. 培养学生运用电力拖动知识解决实际问题的能力,能设计简单的电力拖动控制系统。

2. 提高学生动手实践能力,能正确连接和调试电力拖动控制电路。

3. 培养学生团队协作和沟通能力,能在小组讨论中发表见解,共同解决问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动技术的兴趣和热情,激发学习积极性。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作的安全性和准确性。

3. 引导学生关注电力拖动技术在节能减排和可持续发展中的作用,树立环保意识。

课程性质:本课程为电气工程及其自动化专业的一门专业基础课程,旨在培养学生掌握电力拖动的基本理论、知识和技能,为后续专业课程学习打下基础。

学生特点:学生已具备一定的电路原理和电机知识,具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。

教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生实际操作能力,培养学生解决实际问题的能力。

在教学过程中,关注学生学习情况,及时调整教学方法和策略,确保课程目标的实现。

通过本课程学习,使学生具备电力拖动控制系统的设计、调试和故障排除能力。

二、教学内容1. 电力拖动基本概念:介绍电力拖动的定义、分类及工作原理,分析其在工业生产中的应用。

教材章节:第一章 电力拖动概述内容安排:2学时2. 常用电动机类型及特性:讲解交流异步电动机、直流电动机、步进电动机等常用电动机的结构、原理及特性。

教材章节:第二章 常用电动机及其特性内容安排:4学时3. 电力拖动控制电路:分析电力拖动控制电路的基本原理、设计方法及其应用。

教材章节:第三章 电力拖动控制电路内容安排:6学时4. 故障分析与排除:探讨电力拖动控制电路的常见故障现象、原因及排除方法。

电力拖动自动课程设计

电力拖动自动课程设计

电力拖动自动课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握电力拖动自动控制的基本原理,了解电机运行特性及控制方法。

2. 学会分析电力拖动系统的电路图,并能正确识别主要部件及参数。

3. 掌握电力拖动自动控制系统的调试与维护方法。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的电力拖动自动控制电路。

2. 培养学生动手操作能力,学会使用相关工具和仪器进行电力拖动系统的调试。

3. 培养学生团队协作能力,提高问题分析和解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动自动控制技术的兴趣,激发学习热情。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作的安全性和准确性。

3. 增强学生的环保意识,了解电力拖动系统在节能环保方面的应用。

本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,旨在帮助学生掌握电力拖动自动控制的基本知识和技能,提高实践操作能力,培养学生团队协作意识和创新精神。

通过本课程的学习,使学生具备一定的电力拖动系统设计和维护能力,为未来从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 电力拖动自动控制基本原理:介绍电力拖动系统的组成、工作原理及运行特性,涉及电机控制基础知识。

2. 电力拖动自动控制系统电路分析:分析常见电力拖动系统电路图,识别主要部件及参数,讲解各部分功能及其相互关系。

3. 电力拖动自动控制电路设计:根据实际需求,设计简单的电力拖动自动控制电路,培养学生实际操作能力。

4. 电力拖动自动控制系统调试与维护:学习调试方法,掌握维护技巧,提高系统运行稳定性。

教学内容安排如下:1. 第1周:电力拖动自动控制基本原理学习。

2. 第2-3周:电力拖动自动控制系统电路分析。

3. 第4-5周:电力拖动自动控制电路设计。

4. 第6-7周:电力拖动自动控制系统调试与维护。

教学内容与教材关联性如下:1. 教材第1章:电力拖动自动控制基本原理。

2. 教材第2章:电力拖动自动控制系统电路分析。

电力拖动基础课程设计

电力拖动基础课程设计

电力拖动基础课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电力拖动的概念、原理及应用领域,掌握基本电路的组成及工作原理。

2. 学会分析常见的电力拖动电路,了解不同类型负载的特点及对应的拖动方法。

3. 掌握电机启动、制动、调速等基本控制环节的设计方法。

技能目标:1. 能够正确使用实验设备进行电力拖动实验,具备实际操作能力。

2. 能够运用所学知识分析和解决实际电力拖动问题,具备一定的工程实践能力。

3. 能够通过查阅资料、团队合作等方式,设计简单的电力拖动控制系统。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动技术的兴趣,激发学习热情,增强对电工电子专业的认同感。

2. 培养学生的团队合作意识,学会与他人共同解决问题,提高沟通与协作能力。

3. 增强学生的安全意识,养成严谨的科学态度,树立正确的工程伦理观念。

本课程针对高中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习,使学生能够掌握电力拖动的基本知识,具备一定的电力拖动控制系统设计能力,并形成积极的学习态度和安全意识。

为实现教学设计和评估的有效性,课程目标具体、可衡量,便于学生和教师明确课程的预期成果。

二、教学内容1. 电力拖动基本概念:介绍电力拖动的定义、分类及发展历程,分析电力拖动系统在工业生产中的应用。

教材章节:第一章 电力拖动概述2. 电机的工作原理与结构:讲解直流电机、交流电机的工作原理及结构特点,分析不同类型电机的适用场合。

教材章节:第二章 电机的工作原理与结构3. 基本电力拖动电路:学习单相、三相异步电动机的启动、制动、调速电路原理及设计方法。

教材章节:第三章 基本电力拖动电路4. 电力拖动控制系统设计:介绍电力拖动控制系统的设计方法,包括控制器选择、电路参数计算等。

教材章节:第四章 电力拖动控制系统设计5. 电力拖动实验:进行实际操作训练,学会使用实验设备,验证理论知识,提高实际操作能力。

教材章节:第五章 电力拖动实验6. 实际案例分析:分析典型电力拖动工程案例,使学生了解实际应用中的电力拖动系统设计及调试方法。

电力拖动实验课程设计

电力拖动实验课程设计

电力拖动实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电力拖动的概念,掌握基本的电力拖动原理。

2. 学生能够掌握电力拖动系统中常用电机的工作原理及特性。

3. 学生能够描述电力拖动系统中电流、电压、功率等物理量的关系。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决电力拖动系统中的简单问题。

2. 学生能够正确操作实验设备,进行电力拖动实验,并正确记录、处理实验数据。

3. 学生能够运用实验结果,分析电力拖动系统的性能,提出优化建议。

情感态度价值观目标:1. 学生通过实验课程,培养对物理学科的兴趣,增强学习动力。

2. 学生能够认识到电力拖动技术在生产生活中的重要性,增强社会责任感。

3. 学生在实验过程中,培养团队合作精神,提高沟通与协作能力。

课程性质:本课程为实验课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高学生的实践操作能力和问题解决能力。

学生特点:学生为初中生,具有一定的物理基础,但对电力拖动知识了解较少,需要通过实践操作加深理解。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与实验,鼓励学生提问、思考、讨论,提高学生的实践能力和创新意识。

同时,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每位学生都能达到课程目标。

通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。

二、教学内容1. 电力拖动基本原理:包括电机的工作原理,电磁感应定律在电力拖动中的应用,电机类型及特点。

- 教材章节:第三章“电机与电力拖动”2. 电力拖动系统参数:介绍电流、电压、功率等物理量的计算方法,探讨各参数之间的关系。

- 教材章节:第四章“电力拖动系统参数分析与计算”3. 实验操作与数据处理:指导学生进行电力拖动实验,学习实验设备的使用方法,掌握实验数据的记录、处理与分析技巧。

- 教材章节:第五章“电力拖动实验”4. 电力拖动系统性能分析:通过实验结果,分析电力拖动系统的性能,探讨影响系统性能的因素,提出优化方案。

电力拖动自动控制系统课程设计报告

电力拖动自动控制系统课程设计报告

一.课程设计的目的与内容1.1课程设计的目的电力拖动自动控制系统课程设计是自动化专业的一门专业课,它是一次综合性的理论与实际相结合的训练,也是本专业的一次基本技能训练,其主要目的是:(1)理论联系实际,掌握根据实际工艺要求,设计直流拖动自动控制系统的基本方法;(2)对典型的直流拖动自动控制系统进行综合性的实验,掌握各部件和整个系统的调试步骤与方法,加强基本技能训练;(3)掌握参数变化对系统性能影响的规律,培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力;(4)培养分析问题、解决问题的能力,学会实验数据的分析与处理,编写设计说明和技术总结报告。

1.2课程设计的内容本课程的具体对象是直流调速系统,其主要内容为:(1)测定综合实验中所用控制对象的参数;(2)根据给定指标设计调速系统的调节器,并选择各环节参数;(3)按设计结果组成系统,进行系统调试以满足给定指标;(4)研究参数变化对系统性能的影响;(5)在不可逆系统调试的基础上,组成可逆系统并进行调试;(6)设计并计算主回路参数;(7)书写课程设计论文一份(6000-10000字),绘制双闭环逻辑无环流可逆调速系统原理图一张(2#图)。

二.主电路的设计2.1主电路电气原理图及说明主电路采用转速电流双闭环调速系统,是电流环(ACR)作为控制系统的内环,转速环(ASR)作为控制系统的外环,以此来提高系统的动态和静态性能。

二者串级连接,即把电流调节器的输出作为转速调节器的输入,再用转速调节器的输出控制电力电子变换器UPE,从而改变电机的转速,通过电流和转速反馈电路来实现电动机无静差地运行。

2.2整流变压器参数的选择变压器副边电压采用如下公式进行计算:已知Udmax=220V,取Ut=1V,n=2,A=2.34In/I2n=1 C=0.5 则U2=110V由此得:变压器的变化为:K=U1/U2=380/110=3.45一次侧电流和二次侧电流I1、I2的计算:I1=1.05*287*0.861/3.45=75AI2=0.861*287=247A变压器容量的选择:S1=M1U1I1=85.5KV AS2=M2U2I2=81.5KV AS=0.5*(S1+S2)=83.5KV A因此整流变压器的参数为:变化K=3.45,容量S=83.5KV A2.3平波电抗器参数的确定Ud=2.34U2cosαUd=Un=220V, 取α=0U2=Ud/2.34cos0=94.0171VId min=(5%-10%)In,这里取10%,则有:L=0.693*U2/I d min=37.2308mHα=U*min/n N=0.0067β=U*im/2In=0.28752.4晶闸管参数的计算晶闸管的额定电压通常选取断态重复峰值电压U DRM和反向重复电压U RRM 中较小的值作为该器件的额定电压。

电力拖动技术课程设计

电力拖动技术课程设计

电力拖动技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电力拖动技术的基本原理,掌握电机的工作特性及相应的控制方法;2. 掌握电路图的识图方法,能正确分析电力拖动电路图;3. 了解电力拖动的应用领域,如工业控制、交通运输等。

技能目标:1. 能够运用所学的电力拖动知识,设计简单的控制电路;2. 能够对电力拖动系统进行故障分析和排除;3. 能够运用电力拖动技术,完成实际工程问题的解决方案设计。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 增强学生的团队合作意识,培养其沟通协调能力;3. 提高学生对我国电力拖动技术发展的认识,增强民族自豪感。

课程性质:本课程为专业技术课程,以实践操作和理论学习相结合的方式进行。

学生特点:学生具备一定的电子电工基础知识,具有较强的动手能力和学习兴趣。

教学要求:结合学生特点,注重实践操作,强调理论知识与实际应用相结合,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过课程学习,使学生能够掌握电力拖动技术的基本知识和技能,为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 电力拖动技术基本原理:包括电机的工作原理、电机类型及特性、电力拖动系统组成等,对应教材第一章内容。

2. 电路图识图与分析:教授电路图的识图方法、电路元件的作用及其相互关系,分析典型电力拖动电路图,对应教材第二章内容。

3. 电力拖动控制技术:介绍常见的控制电路及其工作原理,如继电器控制、PLC控制等,对应教材第三章内容。

4. 电力拖动系统设计与应用:讲解电力拖动系统在实际工程中的应用,如电梯、机床等,并进行案例分析和设计实践,对应教材第四章内容。

5. 故障分析与维修:分析电力拖动系统常见故障原因,教授故障排除方法,提高学生的问题解决能力,对应教材第五章内容。

6. 实践操作:安排学生进行电力拖动实验,巩固所学知识,提高动手能力,对应教材第六章内容。

教学内容安排与进度:第1-2周:电力拖动技术基本原理;第3-4周:电路图识图与分析;第5-6周:电力拖动控制技术;第7-8周:电力拖动系统设计与应用;第9-10周:故障分析与维修;第11-12周:实践操作。

电力拖动课程设计摘要范文

电力拖动课程设计摘要范文

电力拖动课程设计摘要范文一、课程目标知识目标:1. 理解电力拖动的概念,掌握电力拖动系统的基本组成和工作原理。

2. 学习并掌握常用电动机的类型、结构、原理及其在电力拖动中的应用。

3. 掌握电力拖动系统中控制电路的原理和设计方法。

技能目标:1. 能够正确分析电力拖动系统的电路,并进行简单的电路连接。

2. 能够运用所学知识,对电力拖动系统进行故障诊断和维修。

3. 能够设计简单的电力拖动控制电路,提高实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动技术的兴趣,激发学习热情,增强探究精神。

2. 培养学生团队合作意识,学会与他人共同解决问题,提高沟通能力。

3. 增强学生对我国电力拖动技术的自豪感,培养创新意识和责任感。

本课程旨在帮助学生掌握电力拖动的基本知识,提高实际操作能力,培养学生对电气工程的兴趣和热情。

针对学生的年级特点,课程内容注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,使学生在学习过程中形成积极的情感态度和价值观。

通过本课程的学习,为学生未来在电气工程领域的发展奠定坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 电力拖动基本概念:介绍电力拖动的定义、分类及其在工业生产中的应用。

2. 常用电动机的类型及原理:学习交流异步电动机、直流电动机、步进电动机等常用电动机的结构、原理及其在电力拖动中的应用。

3. 电力拖动控制电路:分析并讲解常用控制电路的原理,如启动、停止、正反转、调速等电路。

4. 故障诊断与维修:学习电力拖动系统常见故障的诊断方法及维修技巧。

5. 实践操作:安排学生进行电力拖动控制电路的设计、搭建和调试,提高学生的动手能力。

教学内容安排和进度如下:第一周:电力拖动基本概念,常用电动机类型及原理;第二周:电力拖动控制电路原理,实践操作(一);第三周:故障诊断与维修,实践操作(二);第四周:课程总结与复习。

本课程教学内容与课本紧密关联,注重科学性和系统性。

在教学过程中,教师需按照教学大纲进行详细讲解,指导学生进行实践操作,确保学生能够掌握电力拖动的相关知识和技能。

电力拖动课程设计报告

电力拖动课程设计报告

电力拖动课程设计报告组别:电XX班第XX组姓名:XXX学号:XXXXX同组成员:XXX,XXX,XXX,XXX2010年12月目录1.引言 (1)1.1双闭环系统核心 (1)1.2双闭环系统结构 (2)1.3双闭环系统理论基础 (2)2.设计题目及要求: (3)2.1基本数据 (3)2.2具体设计要求及指标 (3)3.设计原理 (4)3.1. 转速电流双闭环系统的组成 (4)3.2. 各主要环节及原理 (4)3.2.1 ACR(电流调节器) (4)3.2.2 ASR(转速调节器) (5)3.2.3 V-M系统 (6)3.2.4 限幅环节 (6)3.2.5 检测环节 (7)4.设计过程及参数整定 (8)4.1控制对象固有参数计算 (8)4.2 ACR设计及参数计算 (8)4.2.1 电流环结构图的简化 (8)4.2.2 电流调节器结构的选择 (9)4.2.3 电流调节器的参数计算 (9)4.2.4 电流调节器的实现 (10)4.3 ASR设计及参数计算 (10)4.3.1 电流环的等效闭环传递函数 (10)4.3.2 转速调节器结构的选择 (10)4.3.3 转速调节器参数的选择 (11)4.3.4 转速调节器的实现 (12)4.4 校验近似条件 (12)4.5性能指标校验 (13)5.系统仿真 (13)6.转速超调的抑制——转速微分负反馈的引入 (15)6.1问题的提出 (15)6.2带转速微分负反馈双闭环系统的基本原理 (15)6.3转速微分反馈参数的工程设计方法 (16)6.4带转速微分负反馈双闭环调速系统抗扰性能 (17)6.5小结 (19)7 结论及心得体会 (20)参考文献 (21)1.引言在许多应用场合,为了充分发挥生产机械的效能,提高生产率,速度控制系统经常处于起动、制动、反转以及突加负载等过渡过程中。

所以要求速度控制系统有较好的动态性能。

对高性能动、静态的速度控制系统的要求是具有快速跟随特性(起制动)、较好的抗干扰特性和高可靠性(可瞬态过载但不过电流)。

电力拖动实验课程设计

电力拖动实验课程设计

电力拖动实验课程设计一、教学目标本课程旨在通过电力拖动实验,使学生掌握电机的基本原理和电力拖动系统的运行规律,培养学生对电力拖动技术的应用能力。

具体目标如下:1.了解电机的工作原理和特性;2.掌握电力拖动系统中各组成部分的作用和相互关系;3.熟悉电力拖动系统的运行规律和控制方法。

4.能够运用实验仪器进行电力拖动实验;5.能够分析实验数据,得出结论;6.能够运用所学知识解决实际电力拖动问题。

情感态度价值观目标:1.培养学生的实验操作能力和团队合作精神;2.培养学生对电力拖动技术的兴趣和热情;3.培养学生关注社会、关注环保的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机原理、电力拖动系统和实验操作三个部分。

具体安排如下:1.电机原理:介绍电机的工作原理、特性及分类;2.电力拖动系统:讲解电力拖动系统中各组成部分的作用和相互关系,以及电力拖动系统的运行规律和控制方法;3.实验操作:进行电力拖动实验,包括实验仪器的使用、实验数据的收集和分析等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

具体应用如下:1.讲授法:用于讲解电机原理和电力拖动系统的理论知识;2.讨论法:用于探讨电力拖动系统的运行规律和控制方法;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解电力拖动系统的应用;4.实验法:进行电力拖动实验,培养学生的实验操作能力和团队合作精神。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的电力拖动实验教材,为学生提供系统、全面的学习资料;2.参考书:提供相关的电力拖动技术书籍,供学生课后阅读;3.多媒体资料:制作精美的课件和教学视频,帮助学生更好地理解电力拖动实验原理和方法;4.实验设备:准备齐全的电力拖动实验设备,保证实验教学的顺利进行。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用多种评估方式,包括平时表现、作业和考试等。

电力拖动技术课程设计

电力拖动技术课程设计

电力拖动技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电力拖动技术的基本原理,掌握电机的工作特性和运行方式;2. 掌握电力拖动系统中常用控制电路的组成、原理及功能;3. 了解电力拖动技术在生产、生活中的应用及其在我国工业发展中的重要性。

技能目标:1. 能够正确选择和使用电机,进行基本的电力拖动系统设计和调试;2. 学会分析和解决电力拖动系统在实际应用中出现的问题;3. 能够运用所学知识,对电力拖动系统进行简单的故障诊断和维修。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动技术学习的兴趣,激发学生的探究欲望和创新精神;2. 增强学生的团队合作意识,培养学生在实际操作中相互协作、共同解决问题的能力;3. 提高学生对我国工业发展的认识,增强学生的民族自豪感和责任感。

本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。

通过本课程的学习,使学生能够掌握电力拖动技术的基本知识,提高学生在实际应用中解决问题的能力,同时激发学生的学习兴趣,培养其良好的情感态度价值观。

二、教学内容1. 电力拖动技术基本原理:包括电机的工作原理、类型及特性,电机启动、制动和调速方法。

教材章节:第一章 电力拖动技术基础2. 常用控制电路:分析讲解点动控制电路、自锁控制电路、多地控制电路、顺序控制电路等。

教材章节:第二章 电力拖动控制电路3. 电力拖动系统应用:介绍电力拖动技术在机床、电梯、起重机械等领域的应用实例。

教材章节:第三章 电力拖动系统应用4. 故障诊断与维修:教授常见故障分析方法、维修技巧以及安全操作注意事项。

教材章节:第四章 电力拖动系统故障诊断与维修教学内容安排与进度:第一周:电力拖动技术基本原理(1课时)第二周:常用控制电路(2课时)第三周:电力拖动系统应用(1课时)第四周:故障诊断与维修(2课时)本教学内容紧密结合课程目标,注重理论与实践相结合,以教材为依据,系统地组织课程内容,旨在帮助学生掌握电力拖动技术的基本知识,提高实际应用能力。

电力拖动实训报告4篇

电力拖动实训报告4篇

电力拖动实训报告电力拖动实训报告4篇随着个人的素质不断提高,需要使用报告的情况越来越多,报告中提到的所有信息应该是准确无误的。

那么你真正懂得怎么写好报告吗?下面是小编整理的电力拖动实训报告,仅供参考,欢迎大家阅读。

电力拖动实训报告1实训目的:通过电机与拖动的实训,能进一步掌握常用电工工具的使用,识别低压电器及电工材料,安装简单的电气线路,并了解电机拖动的工作原理。

实训内容:认识各种电工工具及使用方法,依照断电延时带直流能耗制动的y—△启动的控制电路的原理图,连接线路实训工具:热继电器、交流接触器、时间继电器、保险丝、空气开关、按钮、波浪钳、十字螺丝刀等实训过程:1、了解电工工具的使用方法及各电器的一些基本结构,如交流接触器有常开界面与常闭结口等,按钮有红绿黑三种颜色,每一种有分常开与常闭两种按钮2、初步了解断电延时带直流能耗制动的y—△启动的控制电路的工作原理3、依照电路图一条线一条线开始接,以线路构成闭合回路来接电路,防止出现错误4、遇到的状况:⑴在接线过程中忘记用两种不同颜色的接电路图,以便把主线路与控制线路区分开来,便于出现错误时检查⑵在接线完后,开启电源开关时,电动机便开始运作。

这是明显的错误,但由于线路多且导线颜色单一,检查不出问题的所在⑶在检查不出问题后,把导线拆卸下来,按电路图重新接上去,在此过程中终于发现原来把控制电路中的两条线一起接在同一个交流接触器的常开接触点实训感想:一周忙碌的“电力拖动”实训终于完成了,此刻的我有很多的感慨想说!首先,我怀着真诚的心要感谢一个人,我的老师——朱老师。

我感谢他给我的帮助,因为是她给予的无私帮助才让我的实训得以顺利完成,我感谢她每天不厌其烦的给我们测量电路板和讲解错误!在此我也要感谢学校给我们机会实训!通过这周的实训我学会了很多知识,以前一直处于理论状态的知识得以实实在在的运用,这让我的理论知识得以真真的融会贯通运用熟练!在老师的严格要求之下,我对电路的走线进行了几次修改,这对我的电路安装能力有很大的提高。

电力拖动课程设计

电力拖动课程设计

电力拖动课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解电力拖动的概念、分类及其在工业中的应用。

2. 掌握电力拖动系统中常用电机的工作原理、结构特点及运行特性。

3. 学会分析简单电力拖动电路,并能解释电路中各元件的作用。

技能目标:1. 培养学生运用电机和控制器件设计简单电力拖动系统的能力。

2. 提高学生阅读和分析电力拖动电路图的能力。

3. 使学生能够熟练使用相关仪器、仪表进行电力拖动实验,并正确处理实验数据。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力拖动技术的兴趣,激发他们探索工业自动化领域的热情。

2. 增强学生的团队合作意识,培养他们在实验和探究过程中积极向上的态度。

3. 引导学生认识到电力拖动技术在节能减排和可持续发展方面的重要性,培养他们的环保意识。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,结合理论教学和实验操作,注重培养学生的动手能力和实际应用能力。

学生特点:初三学生具备一定的物理基础和电路知识,对新鲜事物充满好奇,但可能缺乏实际操作经验。

教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高他们的实践操作能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际电力拖动系统的设计和分析中。

二、教学内容1. 电力拖动基本概念:介绍电力拖动的定义、分类及其在国民经济中的应用。

教材章节:第一章,第1节。

2. 常用电机工作原理及特性:学习直流电机、异步电机和同步电机的工作原理、结构特点及运行特性。

教材章节:第一章,第2-4节。

3. 电力拖动控制器件:了解接触器、继电器、开关等控制器件的原理、符号及应用。

教材章节:第二章,第1节。

4. 简单电力拖动电路分析:分析并解释常用电力拖动电路的组成、原理及各元件作用。

教材章节:第二章,第2-3节。

5. 电力拖动系统设计:培养学生运用所学知识设计简单电力拖动系统的能力。

教材章节:第三章,第1节。

6. 电力拖动实验:组织学生进行实验,包括电机启动、制动、调速等实验,提高学生的实践操作能力。

电力拖动及控制设计报告

电力拖动及控制设计报告

电力拖动及控制设计报告1. 引言电力拖动是一种通过电力系统转换能量并传递给机械设备以实现运动的技术。

它在现代工业生产中得到广泛应用,具有高效、可靠、精确控制等优点。

本报告将介绍电力拖动的基本原理、设计要点以及控制策略。

2. 电力拖动的基本原理电力拖动的基本原理是通过电机将电能转换为机械能,并通过传动装置将机械能传递给被控制的设备。

主要包括电源、电动机、传动装置和控制系统。

2.1 电源:电力拖动系统的电源一般为交流电源或直流电源。

交流电源多用于大功率的电力拖动系统,而直流电源多用于小功率或需要精确控制的电力拖动系统。

2.2 电动机:电动机是电力拖动系统的关键组成部分,负责将电能转换为机械能。

根据不同的应用需求,电动机可以选择直流电机、交流感应电机、步进电机等。

2.3 传动装置:传动装置用于将电动机输出的旋转运动传递给被控制的设备,并实现变速、变扭矩等功能。

常见的传动装置包括齿轮传动、皮带传动、链传动等。

2.4 控制系统:控制系统根据需求对电力拖动系统进行控制,包括启停控制、速度控制、位置控制等。

常用的控制方法有开环控制和闭环控制,闭环控制通常采用反馈控制策略。

3. 电力拖动设计要点3.1 功率匹配:在电力拖动系统的设计中,电机的功率应与被控制设备的负载特性相匹配,以确保系统的工作稳定性和效率。

通常,电机的功率应略大于被控制设备的工作需求。

3.2 传动装置选型:传动装置的选型应根据被控制设备的运动特性和工作环境进行合理选择。

不同的传动装置具有不同的传动效率、精度和寿命等特点,设计师应进行综合考虑。

3.3 控制策略:根据电力拖动系统的工作要求,采用合适的控制策略进行设计。

例如,对于速度和位置较为精确的应用,可以采用闭环控制策略,不断根据反馈信息进行调整。

4. 电力拖动控制策略4.1 开环控制:开环控制是最简单的控制策略,通过设定电机的运行参数来实现控制。

该方法适用于负载较为稳定、工作要求不严格的场景。

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电力拖动课程设计报告组别:电XX班第XX组姓名:XXX学号:XXXXX同组成员:XXX,XXX,XXX,XXX2010年12月目录1.引言 (1)1.1双闭环系统核心 (1)1.2双闭环系统结构 (2)1.3双闭环系统理论基础 (2)2.设计题目及要求: (3)2.1基本数据 (3)2.2具体设计要求及指标 (3)3.设计原理 (4)3.1. 转速电流双闭环系统的组成 (4)3.2. 各主要环节及原理 (4)3.2.1 ACR(电流调节器) (4)3.2.2 ASR(转速调节器) (5)3.2.3 V-M系统 (6)3.2.4 限幅环节 (6)3.2.5 检测环节 (7)4.设计过程及参数整定 (8)4.1控制对象固有参数计算 (8)4.2 ACR设计及参数计算 (8)4.2.1 电流环结构图的简化 (8)4.2.2 电流调节器结构的选择 (9)4.2.3 电流调节器的参数计算 (9)4.2.4 电流调节器的实现 (10)4.3 ASR设计及参数计算 (10)4.3.1 电流环的等效闭环传递函数 (10)4.3.2 转速调节器结构的选择 (10)4.3.3 转速调节器参数的选择 (11)4.3.4 转速调节器的实现 (12)4.4 校验近似条件 (12)4.5性能指标校验 (13)5.系统仿真 (13)6.转速超调的抑制——转速微分负反馈的引入 (15)6.1问题的提出 (15)6.2带转速微分负反馈双闭环系统的基本原理 (15)6.3转速微分反馈参数的工程设计方法 (16)6.4带转速微分负反馈双闭环调速系统抗扰性能 (17)6.5小结 (19)7 结论及心得体会 (20)参考文献 (21)1.引言在许多应用场合,为了充分发挥生产机械的效能,提高生产率,速度控制系统经常处于起动、制动、反转以及突加负载等过渡过程中。

所以要求速度控制系统有较好的动态性能。

对高性能动、静态的速度控制系统的要求是具有快速跟随特性(起制动)、较好的抗干扰特性和高可靠性(可瞬态过载但不过电流)。

对比电流截止负反馈调速系统讨论为什么要引入转速、电流双闭环调速系统。

1.1双闭环系统核心双闭环系统的设计核心就是设计转矩控制环以获得高性能的转速动态响应。

由机械子系统表达式可知,如果要调节转速最为有效的办法是调节电枢电流也就是电磁转矩。

所以要获得转速的高性能动态响应,首先要做好电磁转矩(电枢电流)的控制,即需要构造转矩控制环(torque control),也就是电流环。

以起动为例,如果系统中有电流控制环,则在过渡过程中可以始终保持电流(转矩)为允许的最大值I dm,使拖动系统尽可能用最大的加速度起动;而在电动机起动到稳态转速后,电流控制环又让电流(转矩)立即降下来,使转矩与负载转矩相平衡,从而进入稳态运行。

这样的理想起动过程如下图b)所示,起动电流呈方波形,转速是线性增长的。

这种在最大电流(转矩)受限制条件下调速系统能得到最快启动过程的控制策略称为“最短时间控制”。

图1 电机起动过程比较图1.2双闭环系统结构双闭环系统采用两级串联校正以使系统完成不同的控制目标。

为了达到“通过调节电磁转矩来调节转速”的目的,必须在速度闭环的基础上增设电流(转矩)闭环。

采用两级串联校正(cascade compensation)的方法,将两种不同作用的反馈分开控制。

这里速度调节器(ASR,adjustable speed regulator)的输出就是为了消除速度误差所需要的电磁转矩指令。

然后设置电流调节器(ACR,adjustable current regulator)构成电流闭环跟随电流指令。

这样,两个闭环及其各自的调节器就可以分别完成上述不同的控制目标。

转速调节器和电流(转矩)调节器的作用可以归纳如下:(1)转速调节器的作用:1.使电动机转速n跟随给定电压Un*变化,保证输出转速稳态无静差。

2.对负载扰动起到抑制(抗扰)作用。

3.其输出限幅(饱和)值决定允许的最大电流U im*。

该值决定了最大输出转矩、与电流环一起实现下述的第3、4条作用。

(2)电流(转矩)调节器的作用:1.在转速调节过程中,使电流I d快速跟随其给定电压U i*变化。

2.对电网电压等扰动及时地抑制(抗扰)作用。

3.起动时保证获得恒定的最大允许电流(最大允许转矩,准时间最优控制)。

4.当电动机过载甚至堵转时,限制电枢电流的最大值,起到快速的保护作用(挖土机特性);而一旦过载消失,系统立即自动恢复正常运行。

1.3双闭环系统理论基础双闭环系统理论基础就是现代控制理论中的状态变量反馈(state-variable feedback)。

由控制理论知,理想的控制方案是对各个状态变量(state variable)实施反馈控制,这样可以通过分别配置各个极点以得到理想的系统的动静态特性。

双闭环系统的被控对象电机的状态变量是电枢电流I d和转速n,因此转速、电流双闭环系统就是实现了被控对象状态变量的全反馈。

2.设计题目及要求:2.1基本数据直流电动机N U =220V ,N I =136A ,N n =1460r/min ,电枢电阻a R =0.2Ω,允许过载倍数λ=1.5;晶闸管装置s T =0.00167s ,放大系数s K =40;平波电抗器:电阻Ω=1.0P R 、电感mH L P 4=;电枢回路总电阻R=0.5Ω;电枢回路总电感L=15mH ;电动机轴上的总飞轮惯量GD 2=22.5N ·m 2;电流调节器最大给定值*im U =10.2V ,转速调节器最大给定值*nm U =10.5V ; 电流滤波时间常数oi T =0.002s ,转速滤波时间常数on T =0.01s 。

2.2具体设计要求及指标稳态指标:转速无静差;动态指标:电流超调量%5≤i σ;空载启动到额定转速的转速超调量%10≤n σ;3.设计原理3.1. 转速电流双闭环系统的组成图2 转速电流双闭环系统组成图双闭环系统主要由以下几部分组成,ASR转速调节器,ACR电流调节器,TG 测速发电机,TA电流互感器,UPE电力电子变换器。

系统中两个调节器ASR和ACR嵌套(或称串级)联接,即把转速调节器的输出作为电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。

为了获得良好的动、静态性能,双闭环调速系统的两个调节器通常都采用PI调节器,且两个调节器输出都是带有限幅的,ASR的输出限幅值U im*,它决定了电流调节器ACR的给定电压最大值U im,对应电机的最大电流;电流调节器ACR输出限幅电压U cm,它限制了电力电子变换器的输出最大电压值U dm。

3.2. 各主要环节及原理把转速电流双闭环调速系统分为ASR,ACR,V-M系统,限幅环节,检测环节。

3.2.1 ACR(电流调节器)正如引言已经提到的,为了解决反馈闭环调速系统的起动和堵转时电流过大及实现对转矩的有效控制问题,系统中必须有自动调节电枢电流的环节。

为了获得较好的动、静态性能,ACR一般采用PI调节器。

图3 ACR基本组成及原理图通过检测得到电枢电流实际值对应的电压信号U i,与ASR输出的给定值U i*做比较,得到偏差并进行比例积分调节,进而调整Uc的值,同时改变电机的供电电压U d0,使电枢电流朝相反的方向变化,则电枢电流最终稳定在给定值上。

(1)当U i<U i*,ΔU=U i*-U i>0,U c增大,U d增大,电枢电流I d增大;(2)当U i=U i*,ΔU=U i*-U i=0,U c维持最大值,U d也达到最大值,电枢电流I d 最大值;(3)当U i>U i*,ΔU=U i*-U i<0,U c减小,U d减小,电枢电流I d减小;最终调节的结果使电枢电流I d维持在给定值(ASR的输出)上。

3.2.2 ASR(转速调节器)与ACR基本相同,只是把调节变量变为转速。

为了获得较好的稳态性能及动态性能,采用PI调节器,根据实际转速对应的电压值Un和给定电压值Un*之间的大小关系实现调速。

当Un<Un*时,ΔU=U n*-U n>0,ASR输出变大,结果导致转速n增大;当Un=Un*时,ΔU=U n*-U n>0,ASR输出维持不变,因此转速n不变;当Un>Un*时,ΔU=U n*-U n>0,ASR输出减小,结果导致转速n减小;最终结果使转速n维持在给定电压值U n*对应的转速上。

3.2.3 V-M系统图4 晶闸管-电动机调速系统(V-M系统)结构图晶闸管-电动机调速系统(简称V-M系统),图中VT是晶闸管可控整流器,通过调节触发装置GT 的控制电压Uc来移动触发脉冲的相位,即可改变整流电压Ud ,从而实现平滑调速。

经济性可靠性等有了很大提高,并且动态性很好,但也存在着一些问题,如晶闸管对过电流过电压太敏感易损坏,以及造成电网电压畸变对附近用电设备的损害等等。

3.2.4 限幅环节的限幅是非常必要为了保证电枢电流不超过最大允许值,ASR输出电压为Ui的。

限幅的方法有两种,分别为二极管钳位的外限幅电路和稳压管钳位的外限幅电路如下图所示。

其中对于稳压管钳位的外限幅电路原理比较简单,利用两个稳压管对接,使正限幅电压U exm等于稳压管VS1的稳压值,负限幅电压U exm'等于稳压管VS2的稳压值。

对于二极管钳位的外限幅电路,通过电路分析可知,限幅范围为U exm=U M+ΔU D,负限幅电压|U exm'|=|U N|+ΔU D。

其中U M和U N分别表示电位器滑动端M点和N点的电位,ΔU D为二极管压降。

图5 两种限幅电路3.2.5 检测环节图6 电流检测电路图通过电流互感器TA检测电枢电流,再将得到的二次侧电流整流得到直流电流,再转化为电压信号。

图7 转速检测电路图根据直流电机E=C E*n的原理,反电动势大小与转速成正比,因此测速电机的电压大小即反应出电机实际的转速大小。

4.设计过程及参数整定一般按照“先内环后外环”的原则来设计双闭环调速系统,即先设计电流调节器,然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节,再设计转速调节器。

4.1控制对象固有参数计算由控制对象可得到以下固有参数,为调节器的设计及参数计算打好基础。

a.电动势系数为112201360.2/(.min )0.132/(.min )1460N N a e N U I R C V r V r n ---⨯-⨯===b.转矩系数为11min ./261.1min ./132.055.955.9--=⨯==r V r V C C e mc.电磁时间常数为315100.030.5L L T s s R -∑==⨯=d.机电时间常数为s s C C R GD T m e m 180.0261.1132.03755.05.223752=⨯⨯⨯=⋅= 4.2 ACR 设计及参数计算按照设计原则,首先设计ACR ,设计过程如下。

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